郭德廣

(山東陽煤恒通化工股份有限公司，山東 臨沂 276100)

一 合成氨尿素生產(chǎn)裝置概況

合成氨尿素生產(chǎn)裝置概況:山東陽煤恒通化工股份有限公司合成氨尿素系統(tǒng)已運(yùn)行22年，工藝裝置相對(duì)比較成熟，合成氨采用的是間歇式固定床造氣爐生產(chǎn)半水煤氣，栲膠法脫硫，中變串低變加變脫的變換工藝，NHD法脫碳和銅基甲醇及DC新型三軸一徑塔氨合成工藝;尿素采用的是水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)工藝。

目前，裝置生產(chǎn)能力為18萬噸/年醇氨、25萬噸/年尿素，運(yùn)行時(shí)間330天/年。工藝廢水主要為各生產(chǎn)崗位的工藝?yán)淠⒈玫睦鋮s水和部分冷卻循環(huán)水置換水，污染因子主要為NH3-N、COD。

簡(jiǎn)易工藝流程圖:

二 AO法建設(shè)背景、流程及運(yùn)行情況分析

1.項(xiàng)目建設(shè)背景

近年來，由于環(huán)保形勢(shì)的嚴(yán)峻，公司全面加強(qiáng)環(huán)保工作，在建成投運(yùn)化肥生產(chǎn)污水零排放綜合環(huán)保治理工程后針對(duì)全廠的污水又進(jìn)行了污水終端處理工程建設(shè)，2010年底建成投運(yùn)。根據(jù)合成氨尿素工藝特點(diǎn)及廢水的采樣分析，工程采用生物法中前置反硝化工藝。

2.AO 法流程

系統(tǒng)廢水通過在均質(zhì)池配水，使進(jìn)水氨氮小于200mg/L，COD小于600mg/L。均質(zhì)后的廢水從均質(zhì)池溢流至生化池的A池，A池中設(shè)有兩臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，通過攪拌機(jī)的攪拌，使A池中的活性污泥和污水充分接觸，在A池中進(jìn)行前置反硝化NO2-、NO3-，去除一部分COD，同時(shí)分解水中的大分子有機(jī)物。廢水通過A池前置反硝化進(jìn)入O池硝化反應(yīng)，O池中設(shè)有微孔曝氣器，微孔曝氣器由羅茨風(fēng)機(jī)供氣，給O池中的好氧菌充氧，在充足溶解氧的條件下，污水中的氨氮被好氧的硝化菌轉(zhuǎn)化為NO2-和NO3-，同時(shí)消耗堿度，堿度通過加堿裝置加純堿液補(bǔ)充。生成的NO2-和NO3-一部分經(jīng)O池中的回流泵回流至A池，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，生成無害的氮?dú)?，揮發(fā)到大氣中。在O池中大部分的氨氮和COD被去除，少量未去除的污染物通過O池到SBR池的溢流管流入SBR池進(jìn)行更進(jìn)一步的生化處理。SBR池內(nèi)設(shè)有潛水推流機(jī)2臺(tái)，微孔曝氣裝置一套，來自O(shè)池硝化液，通過SBR池進(jìn)行硝化和反硝化的反應(yīng)控制，進(jìn)一步去除NH3-N、COD直到污水處理達(dá)標(biāo)后，SBR池靜沉，再通過潷水器把上清液排至緩沖池。緩沖池中合格水通過提升泵將水送至過濾器過濾，去除水中懸浮物后，最終達(dá)標(biāo)排放。

AO法工藝流程圖如下:

3.AO法運(yùn)行情況分析

(1)主要參數(shù):均質(zhì)池出水:NH3-N＜200mg/L，COD＜600mg/L，pH:7 ～8。

緩沖池出水:NH3-N＜15mg/L，COD＜100mg/L，pH值6～8。

(2)情況分析:運(yùn)行初始由于對(duì)工藝不熟悉，在運(yùn)行前期出水質(zhì)量時(shí)有超標(biāo)現(xiàn)象，通過查找分析主要原因是操作人員對(duì)O池的曝氣時(shí)間掌握不夠和分析人員在采樣時(shí)間上掌握不夠造成的，隨著操作及分析的熟練，每次的出水均達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)由于近年來公司狠抓了節(jié)水改造和節(jié)水管理工作，一次水用量和廢水產(chǎn)生量大幅度下降，目前合成氨尿素裝置需要進(jìn)行終端處理的廢水產(chǎn)生量基本穩(wěn)定在45m3/h，該廢水處理設(shè)施實(shí)際進(jìn)水量只是設(shè)計(jì)處理量的50%，因此終端處理后的出水水質(zhì)也較設(shè)計(jì)值有了很大提高。

下面是2011年7月——2012年6月的外排水NH3-N、COD和pH值采樣分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表(1)。

時(shí)間 NH3-N平均值 NH3-N最大值 COD平均值 COD最大值 pH值2011.07 3.4 8.2 37.2 81.2 6.8 2011.08 3.8 9.4 34.4 83.6 6.8 2011.09 2.2 6.4 38.1 57.1 7.5 2011.10 2.9 5.5 35.6 68.5 7.4

從上表的數(shù)據(jù)可以看出，NH3-N的平均值和最大值均小于15mg/L，COD的平均值和最大值均小于100mg/L，pH在6～8間符合2006年《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一般保護(hù)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)要求。

三 BAF法建設(shè)背景、流程及運(yùn)行情況分析

1.項(xiàng)目建設(shè)背景

隨著《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)修訂單的通知(魯質(zhì)監(jiān)標(biāo)發(fā)【2011】35號(hào))的相關(guān)要求出臺(tái)，污水外排達(dá)標(biāo)提升，公司所在區(qū)域執(zhí)行重點(diǎn)保護(hù)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N＜5mg/L，COD＜50mg/L，pH 值 6～8;上表(1)中，NH3-N 最大值9.4mg/L大于5mg/L，COD最大值83.6mg/L大于50mg/L，這樣2010年底運(yùn)行的生物法工藝已不能滿足要求。2012年6月在原來一級(jí)生化處理的基礎(chǔ)上，新上二級(jí)生化處理即生物濾池(BAF)處理工藝。

2.BAF 法流程

原緩沖池污水通過泵流過BAF濾床時(shí)，污染物首先被過濾和吸附，作為降解菌的營養(yǎng)基質(zhì)，加速降解菌形成生物膜，生物膜又進(jìn)一步“俘虜”基質(zhì)，將其同化，代謝和降解。隨著處理過程的進(jìn)行，在濾料縫隙間的懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層，在氧化降解污水中有機(jī)物的同時(shí)，起到了進(jìn)一步深度過濾的作用，從而能使有機(jī)物和懸浮物均能得到比較徹底的清除。在反應(yīng)器的上部，異養(yǎng)型微生物為優(yōu)勢(shì)菌，碳性污物(COD，BOD和SS)主要在這里被去除，而在反應(yīng)器的下部，自養(yǎng)型細(xì)菌，如硝化菌占優(yōu)勢(shì)，氨氮被硝化，去除。然后經(jīng)泵提升至緩沖器，達(dá)到一定液位經(jīng)過濾器出污泥雜質(zhì)后外排。

3.BAF法運(yùn)行情況分析

進(jìn)水水質(zhì):COD≤100mg/L;NH3-N≤10mg/L。

外排水質(zhì):COD＜50mg/L;BOD＜10mg/L;NH3-N≤5mg/L;PH:6～9;SS≤20mg/L。

二級(jí)生化處理在恒通化工合成氨尿素系統(tǒng)工藝廢水處理中起到深度處理、過濾、把關(guān)的作用，使每次外排水均達(dá)標(biāo)排放。下面是在BAF工藝裝置運(yùn)行后2012年8月—11月外排水采樣分析，統(tǒng)計(jì)情況如下表(2)。

時(shí)間 NH3-N平均值 NH3-N最大值 COD平均值 COD最大值 pH值2012.08 0.9 1.6 19.7 34.5 6.9 2012.09 1.0 1.5 21.1 39.2 7.1 2012.10 0.9 2.1 18.9 36.7 6.9 2012.11 1.1 2.3 21.7 32.8 7.3

從表(2)可以看出，NH3-N的平均值和最大值全部小于5mg/L，COD的平均值和最大值全部小于50mg/L，通過表(2)和表(1)對(duì)比，我們可以得出NH3-N和COD的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的效率提高均大于30%，即二級(jí)生化處理的效果是比較明顯的，可以外排水達(dá)到環(huán)保部門的要求。

四 總結(jié)

山東陽煤恒通化工股份有限公司合成氨尿素裝置廢水通過兩級(jí)生化處理完全達(dá)到政府部門外排水的要求，同時(shí)達(dá)到了公司在設(shè)計(jì)之初的理想效果，可以說兩級(jí)生化處理的運(yùn)行時(shí)非常成功的。但是任何一種廢水處置法都是有它本身的固有缺陷，如生物法:廢水中NH3-N、COD不可超出設(shè)計(jì)指標(biāo)，超出則使生物菌“撐死”系統(tǒng)癱瘓;NH3-N、COD不可低于設(shè)計(jì)指標(biāo)，否則使生物菌“餓死”系統(tǒng)癱瘓;同時(shí)廢水中的油含量必須低于指標(biāo)，否則使生物菌“中毒”系統(tǒng)癱瘓。生物法對(duì)指標(biāo)的要求非常嚴(yán)格，要求我們的操作者和化驗(yàn)人員對(duì)業(yè)務(wù)非常熟練和高度的責(zé)任心。我相信在以后隨著節(jié)能減排工作的不斷加強(qiáng)廢水量減少和操作的嫻熟，外排水的水量及污染物含量將會(huì)不斷降低，最終將使廢水全部會(huì)用。